安徽貴池土壤硒地球化學特征與開發潛力

關鍵詞土地質量；土壤硒；地球化學特征;富硒土壤；富硒農產品；貴池

中圖分類號S153文獻標識碼A

文章編號 0517-6611（2025）16-0062-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.16.013

AbstractBasedontheresultsof theAnhuiProvincePublicWelfareGeologicalSurveyProjet，thesoilselenumcontentanddistribution characterstis，elenhsoilsoucs，ndagiculturalproductdevelopentpotetialinteuiciaerealydeuls showed that the average selenium content in the surface soil of the study area was 0.51mg/kg ，and the total soil area reaching the selenium rich soil standard was 1 376.65km² ，accounting for 54.22% of the total area of administrative divisions.The genesis of selenium rich soil is mainly relatedtotheatealeozicPeianndssictratandthYashaangraiteoutof4acalprodcts，totaloftes lenium enrichment standard，with a total selenium enrichment rate of 66.78% . Rice，wheat，rapeseed，Polygonatum sibiricum，and fungus can be consideredasteainvetiforlargalecutivatioofslechgiculualprodctsthvalablesleconntinesiltat can be directly absorbed by crops in the research area is 0.002-2.372mg/kg ，accounting for 23.88%-99.63% of the total selenium content. Soil Se mainly exists in residual，strongly organic bound，and humic acid forms，with a total proportion of 94.89-96.74%

KeyWordsLandquality;Soilselenium;Geochemicalcharacteristics;Seleniumichsoil;Seleniumichagricultural products;Guichi

硒是13種生命必需元素之一[1]，具有增強人體抗衰老、抗氧化、抗癌與防癌等生物效應，缺硒會誘發克山病、大骨節病、白肌病等疾病[2-4]，適當補充硒具有提升人體免疫力、清除致癌物質自由基、抑制人體內鎘砷汞等重金屬毒性等功效[5-7]。硒屬于微量元素，在地殼中分布極不均勻，制約著農業生態環境（土、水、氣）與農產品含量分布的差異性，而人類獲取營養、有益元素主要來源于農產品，因此富硒土壤[8產出的富硒農產品是缺硒地區與缺硒人群獲取、補充硒的重要渠道。近年來，隨著地方政府、企業與消費者認識的不斷提升，富硒土壤資源開發、富硒農業在現代農業高質量發展與特色農業提質增效等方面顯示了巨大經濟社會效應[9-14]

土地質量地球化學調查工作，能在不同尺度上系統揭露與農業生態環境相關的水、土、氣與農產品中元素的分布、分配特征及其演變趨勢，可在一定程度上實現對生態資源與生態環境本底的全面、量化評估[13-14]。目前全國已累計完成調查面積超過28.5萬 km² ，各省、市、自治區工作重點集中于優質特色土地資源與大宗、優勢特色農產品調查評價，以及土地質量等級劃分、產業基地劃定建設及相關標準體系構建等方面，已形成了一套系統的“調查-分析-評價-信息化認定”方法技術與標準體系。

自2008年開展試點調查以來，安徽累計完成了32個縣（市、區）總面積 40 621km² 的土地質量調查[15]，項目成果在服務于地方相關政策、規劃編制與實施，鄉村振興與特色農業產業發展及耕地環境保護治理等方面成效顯著，先后申報成功3批次5處天然富硒土地認定，為石臺硒米、西山焦棗、廬江藍莓、寧國山核桃等名優特農產品的提質增效與產業發展提供了科學數據支撐。基于已經完成的土地質量地球化學調查數據，筆者對貴池地區土壤硒元素地球化學特征，富硒王壤與大宗、優質農產品開發潛力及其關鍵影響因素開展了系統研究，為貴池地區相關學科研究、農業產業發展布局提供基礎數據與依據。

1資料與方法

1.1研究區概況研究區包括池州市貴池區與銅陵市位于貴池的飛地銅山鎮，地理坐標為 117^°06^′13^′′～117^°47^′31^′′E 30^°15^′23^′′～30^°48^′33^′′N ，行政區劃總面積 2 538.9km² 。研究區位于皖南山區與沿江丘陵-平原區過渡帶，東南多為山地，中部以丘陵為主，北部為沿江平原，是安徽省沿江地區主要糧油類作物產區，擁有“霄坑綠茶”“秋浦花鱖”“西山焦棗”等地理標志農產品，也是池州市綠色產業、特色農業等重點發展布局區。

1.1.1區域地質背景。研究區位于揚子陸塊北緣，以高坦-周王斷裂為界，南北分屬下揚子前陸帶和江南隆起帶2個次級構造單元。區內寒武紀至中三疊世以海相、海陸交互相碎屑巖、碳酸鹽類為主，中生代后以陸源碎屑沉積和巖槳巖活動為特點，白堊紀形成的一系列斷陷盆地內主要沉積河湖相紅色碎屑巖，第四紀以河流相沉積為主（圖1）。

圖1研究區區域地質

Fig.1Regional geology of the study area

1.1.2土壤母質。研究區土壤母質類型與地質背景關系密切，母質類型以淺色碎屑巖類、碳酸鹽類、酸性巖類、晚更新世黃土和紅色碎屑巖類風化物母質及河流沖積物母質為主。其中，淺色碎屑巖類風化物母質分布面積最廣，主要分布于研究區中部志留系粉砂巖、砂巖、頁巖、泥巖等碎屑巖類出露區。碳酸巖類風化物母質與寒武-奧陶紀、二疊-三疊紀碳酸巖類關系密切。酸性巖類風化物母質主要分布于花崗巖類出露區，河流沖洪物母質主要沿研究區北部至長江南岸以及主要河流、湖畔岸邊分布，其余母質類型占比相對較少。

1.1.3土地利用。根據2023年國土空間變更調查數據，研究區土地利用類型共涉及12個一級土地利用類型和44個二級土地利用類型。一級類以林地、耕地為主，其中林地分布面積最多，共 1492.62km² ，占行政區劃總面積的 58.79% ，其次為耕地，面積為 479.47km² ，占比 18.88% 。二級類中喬木林地 1194.73km² ，水田面積 364.58km² ，其他林地151.06km² ，旱地 113.64km² ，水澆地面積 1.24km² ，草地面積17.76km² ，園地面積 15.87km² 。此次調查研究對象為耕地、園地、林地、草地4類土壤（下稱“評價區\"），總面積2 005.72km² ，占研究區行政區劃總面積的 79.00% 。

1.2樣品采集與測試

1.2.1樣品采集。土壤樣品、農產品采集按照DZ/T0295—2016[16]和DB34/T4825—2024[17]標準執行。以三調圖斑和公里網格線為基準，采集網格內代表性圖斑表層土壤（ 0～ 20cm ）樣10252件，平均點密度4.03個 ?km² ，其中研究區北部沿江連片耕地區平均樣點密度6.1個/ km² ，中南部山地、丘陵區平均樣點密度2.39個 ?km² ，樣點兼顧土壤類型、成土母質、土地利用與地形地貌等，采集樣品重量 gt;1.5kg 。

依據種植現狀，共采集9類304件農產品，包括谷物類204件（水稻194件、小麥10件），茶葉10件，葡萄10件，油菜30件，黃精20件，堅果類20件（板栗10件、花生10件），木耳10件。除木耳外，采集農產品時均同點采集了根系土樣，根系土為作物水平根系發育層深度至地表全部土壤（一般 lt;40cm ），共計294件。土壤與農產品樣品采樣點位分布情況見圖2。

圖2土壤樣品與農產品樣品采樣位置

Fig.2Sampling location of soil samples and agricultural product samples

1.2.2分析測試。分析測試由安徽省地質實驗研究所（國土資源部合肥礦產資源監督檢測中心）承擔，所有分析測試項目的配套方法技術、各指標項的分析精度與準確度均滿足DZ/T 0295—2016、DD 2005— ?03^[18] 標準規范要求。

1.2.2.1樣品加工。野外采集的表層土與根系土樣品，經自然風干，剔除異物、植物根系后充分混合均勻，稱取 100g 裝袋用于 pH 分析。其余樣品在小于 60^°C 恒溫干燥箱內充分烘干后稱取 40g 樣品，用瑪瑙球磨機研磨至200目用于化學分析。

農產品中葡萄、板栗、茶葉采樣后直接送至檢測單位，鮮樣送檢重量大于 250g 。水稻和油菜等其他樣品采集后送至樣品加工中心進行風干或曬干，干燥后取全部籽實送檢測單位，干樣送檢重量不低于 200g 。

1.2.2.2 樣品分析。

（1）土壤 pH 。樣品經無二氧化碳蒸餾水溶樣后，采用離子選擇性電極法（ISE）直接檢測

（2）土壤無機元素分析。采用電感耦合等離子體原子發射光譜法（ICP-OES）分析土壤 Cr，Cu，Ni，Zn 元素含量。采用電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）分析土壤 Cd，Pb 元素含量；采用原子熒光光譜法（AFS）測定土壤 As，Hg，Se 元素含量。

（3）土壤Se有效態分析。經 HNO₃-HClO₄ 溶液溶樣后，采用AFS法測定有效 Se 。

（4）土壤Se形態分析。采用AFS法分析土壤Se的水溶態、離子交換態、碳酸鹽結合態、腐殖酸結合態、鐵錳氧化物結合態、強有機結合態、殘渣態7種形態。

（5）農產品分析。采用ICP-MS 法分析總As、Cd、Cr、Hg，Cu，Pb，Zn ，采用AFS法分析Se、無機砷。

1.2.3 評價標準。

1.2.3.1富硒土壤。按照DZ/T0380—2021標準，對綠色富硒土壤、無公害富硒土壤進行劃定，在此基礎上根據DB 34/ T4825—2024劃定其他富硒土壤，土壤肥力以N與有機質為評價指標，不滿足上述要求的劃定為其他土壤。具體類型劃分方法見表1。

表1富硒土壤類型劃分指標Table 1 Classification index of selenium-rich soil types

1.2.3.2富硒農產品。依據相關評價標準，對大宗、優質特色農產品進行富硒農產品評價，農產品信息與引用標準見表2。

表2農產品富硒評價標準與閾值

1.3數據處理利用Excel、SPSS 等數據處理軟件進行數據分布檢驗和參數計算（平均值、最大值、最小值、變異系數、極值、背景值等），采用GeoIPASV4.0、地球化學勘查一體化軟件、ArcGIS10.8等軟件進行元素地球化學圖、評價圖等圖件繪制。

2 結果與分析

2.1土壤硒地球化學特征從表3可以看出，研究區土壤硒含量為 0.01～34.07mg/kg ，平均值為 0.51mg/kg ，呈分異分布（ CV=133.33% ），背景值為 0.42mg/kg ，分別是池州市背景值0 0.38mg/kg） 和安徽省土壤背景值（ 0.23mg/kg? 的1.11和1.83倍。從其土壤硒平均含量來看，貴池區王壤硒高于石臺、贛南、嘉善等地，低于寧國、恩施、紫陽等地。

空間分布上（圖3），土壤Se高值 高背景區呈帶狀分布于銅山鎮—馬衙街道一線、牌樓鎮—梅街鎮一帶以及棠溪鎮西南與梅街鎮東南等地，與晚古生代地層尤其二疊系、三疊系及中生代燕山期堿長/正長花崗巖分布范圍高度一致。低值一低背景區主要分布于沿江以及調查區東南、西南局部地區，與第四紀蠕蟲狀網紋紅土及部分志留紀地層出露區范圍一致。

表3貴池及其他地區土壤硒含量統計

圖3研究區土壤硒含量空間分布

Fig.3Spatialdistributionof soil seleniumcontentinthestudyarea

2.2富硒土壤資源依據標準，研究區共分布富硒土壤總面積 1 376.65km² ，占行政區劃總面積的 54.22% 、評價區總面積的 68.64% 。其中，綠色富硒土壤面積 446.36km² ，占評價區總面積的 22.26% ;無公害富硒土壤 6.27km² ，占比 0.31% ；一般富硒土壤 6.61km² ，占比為 0.33% ;其他富硒土壤917.41km² ，占比為 45.74% （圖4）。

空間分布上（圖4），綠色富硒土壤大面積連片分布于梅村鎮、棠溪鎮，在烏沙鎮東北部、殷匯鎮、唐田鎮、里山街道、涓橋鎮等地呈小面積連續分布；無公害富硒土壤零星分布于烏沙鎮東北部、涓橋鎮、牌樓鎮、殷匯鎮附近等地；一般富硒土壤主要分布在殷匯鎮東南部和東部；其他富硒土壤在調查區中部、東部、南部和東南部均有大面積連片分布。

2.3土壤硒形態特征

2.3.1土壤有效硒含量。依據土壤類型、成土母質、地質背景及其分布面積，在采集的樣品內抽檢了440件土壤樣進行有效Se分析，結果見表3。按照成土母質來看，除了紅色碎屑巖類因樣本量相對較少外，不同母質類型土壤中總Se含量從高到低依次為碳酸巖類風化物母質gt;淺色碎屑巖類風化物母質gt;河流沖積物母質gt;酸性巖類風化物母質 gt; 晚更新世黃土母質，而土壤有效硒含量從高到低依次為碳酸巖類風化物母質gt;淺色碎屑巖類風化物母質gt;酸性巖類風化物母質gt;河流沖積物母質 gt; 晚更新世黃土母質。這表明古生代碳酸鹽類、碎屑巖類、花崗巖類、第四紀河流沉積物是土壤Se的主要來源，這與池州地區已有的調查研究成果一致[12-14]。值得指出的是酸性巖類母質主要繼承于燕山期侵入巖，主要為花崗閃長巖/二長花崗巖、堿長/正長花崗巖。調查表明堿長/正長花崗巖出露區巖石、土壤中總Se含量一般高于花崗閃長巖/二長花崗巖，但土壤有效Se含量相對較低，因此富硒王壤一般多圈定于堿長/正長花崗巖分布區，而花崗閃長巖/二長花崗巖出露區農產品富硒率相對高于堿長/正長花崗巖分布區[12，14] C

圖4研究區富硒土壤分布

Fig.4Distributionofseleniumrichsoilinthestudyarea

表3不同成土母質土壤有效硒含量及占比統計

Table3Statistics of available selenium content and proportion in different soil origin materials

2.3.2土壤硒形態特征。依據土壤類型，在全部土壤樣品中抽檢了170件進行土壤Se形態分析。統計表明（圖5），不同王壤類型樣品中土壤Se的7種形態含量及占比有所不同。其中，水溶態含量為 0.004～0.009mg/kg， ，占比 0.08% ～2.24% ;離子交換態含量為 0.002～0.005mg/kg ，占比 0.41% 21.35% ；碳酸鹽結合態含量為 0.002～0.003mg/kg ，占比0.37%～0.98% ;腐殖酸結合態含量為 0.093～0.173mg/kg ，占比 27.51%～40.89% ；鐵錳氧化物結合態含量為 0.003～0.008mg/kg ，占比 0.90%～1.41% ；強有機結合態含量為0.106～0.192mg/kg ，占比 24.64%～45.45% ；殘渣態含量為0.056～0.217mg/kg ，占比 18.86%～44.20% 。調查區土壤中Se的形態以殘渣態、強有機結合態、腐殖酸結合態為主，三者合計占比達 94.89%～96.74% 。

已有研究表明，水溶態和離子交換態是最易被植物吸收的土壤元素賦存形態，碳酸鹽結合態具有一定的遷移性，也可被植物吸收，這3種元素賦存形態一般被視為生物有效態。硒的有機結合態在一定條件下可以礦化成硒酸鹽或亞硒酸鹽被植物吸收利用，通常被認定為土壤潛在的有效硒源。鐵錳氧化物結合態活性低，是鐵、錳等金屬氧化物和碳酸鹽物質結合的硒形態，殘渣態是常與硫化物共生的形態，二者在自然條件下均很難被植物吸收利用。腐殖酸是一種重要的土壤有機質，它是由殘根、腐葉、腐木等有機物質的礦化所形成，在土壤中經過微生物的分解后，會釋放出一些鐵、鋅、錳、鈣、鎂、磷等對作物有益的營養元素，但腐殖酸分子結構非常復雜，通常含有較多的羧基、唑基、酚基等基團，使得它同樣難以被植物根系直接吸收[6，13] 。

圖5不同類型土壤硒形態組成與占比

Fig.5Selenium form composition and proportion in different soil types

2.4富硒農產品評價依據相關標準（表2），研究區304件農產品中達到富硒標準的共203件，樣本總富硒率 66.78% ，其中富硒水稻138件、富硒率 71.13% ，富硒小麥9件、富硒率90.00% ，富硒油菜21件、富硒率 70.00% ，富硒黃精16件、富硒率 80.00% ，花生富硒率 100% ，富硒木耳6件、富硒率60.00% （表4）。上述數據表明，花生、小麥、黃精、水稻、木耳、油菜對土壤中硒的吸收與富集能力較強。

表4農產品硒含量與富硒率統計

Table 4Statistics of selenium content and selenium enrichment rate in agricultural products

3結論

（1）貴池地區土壤硒含量 0.01～34.07mg/kg ，平均值0.51mg/kg ，平均含量高于石臺、贛南等地，其成因主要與晚古生代二疊紀、三疊紀地層以及燕山期花崗巖等成王母巖有關。

（2）研究區富硒土壤總面積高達 1 376.65km² ，占行政區劃總面積的 54.22% 、評價區總面積的 68.64% ，且相對集中連片，富硒土壤資源開發與特色農業規模化發展具有先天優勢。

（3）土壤Se主要以殘渣態、強有機結合態、腐殖酸結合態形態賦存，三者合計占比達 94.89%～96.74% 。強有機結合態可以在一定程度上轉化為可為農作物吸收的有效形態，是保障富硒土壤可持續開發與提升農產品硒含量與富硒率的關鍵。

（4）研究區可被作物直接吸收的土壤有效硒含量 0.002～ 2.372mg/kg ，占土壤總硒含量的 23.88%～99.63% ，因此農產品富硒率較高，304件農產品總富硒率達 66.78% 。糧油類作物可作為貴池地區富硒農產品規模化發展的主要品種，富硒也可作為黃精、木耳等地方名特優農產品提質增效的重要渠道加以考慮。

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